Новый белок гриба обходит защиту растений

Исследователи из Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США и Университета штата Вашингтон идентифицировали белок, который позволяет грибу Sclerotinia sclerotiorum (вызывающему белую гниль стеблей у более чем 600 видов растений) преодолевать защитные системы растений.

Этот белок, названный SsPINE1, может стать ключом к разработке новых, более точных методов борьбы с грибом, поражающим картофель, сою, подсолнечник, горох, чечевицу, рапс и другие культуры. Ущерб от вспышек заболевания может достигать миллиардов долларов в год.

Механизм атаки и защиты:

• Гриб S. sclerotiorum убивает растения, выделяя ферменты полигалактуроназы (PG), разрушающие клеточные стенки.
• Растения, в свою очередь, производят ингибирующий белок PGIP (обнаружен в 1971 г.), чтобы блокировать действие PG.
• Уже 50 лет было известно, что некоторые патогены обходят эту защиту, но механизм оставался неясным.

Суть открытия:

Учёные обнаружили белок SsPINE1, выделяемый грибом во внешнюю среду. Он взаимодействует с растительным PGIP, нейтрализуя его и позволяя грибным PG беспрепятственно атаковать растение.

«Это непрерывная гонка вооружений между патогенами и растениями-хозяевами, интенсивная битва атаки, контратаки и контр-контратаки», — пояснил ведущий автор исследования, фитопатолог Вэйдун Чен.

Экспериментальное подтверждение:

Удаление гена, кодирующего SsPINE1, в лабораторных условиях резко снизило вирулентность гриба.

«У меня побежали мурашки, когда мы нашли этот белок. Он дал ответ на вопросы, которые учёные задавали последние 50 лет», — отметил соавтор работы Киваму Танака.

Значение открытия:

1. Открывает новые пути для борьбы с белой гнилью, включая целенаправленную селекцию устойчивых растений.
2. Исследование показало, что аналогичную стратегию используют и другие родственные грибные патогены, что повышает важность открытия.

Работа выполнена в рамках Национальной инициативы по склеротинии — межорганизационной программы по борьбе с этим высокоинвазивным патогеном. В исследовании также участвовали учёные из нескольких университетов Китая.